Usazování rotoru soustrojí TG1

Na Slapech, druhé největší vltavské elektrárně, vyrábějí bezemisní elektřinu tři 48 MW soustrojí. Soustrojí TG3 bylo zmodernizováno už v roce 2011, poslední - TG2 - přijde na řadu začátkem příštího roku.

Jde o součást největší komplexní modernizační akce v historii české hydroenergetiky. Při ní byla za posledních 15 let při nákladech ve výši cca 3 miliard korun modernizována soustrojí na více než dvaceti velkých, malých a přečerpávacích vodních elektrárnách (např. Lipně, Dlouhých Stráních, Slapech, Kamýku, Mohelnu, Dalešicích atd.). Soustrojí elektráren díky modernizacím navýší svou průměrnou účinnost o cca 4-5 %. Další soustrojí v čele s těmi na Orlíku modernizací ještě projdou, a budou tak připravena na obnovitelnou, bezemisní výrobu ekologicky čisté elektřiny v následujících desítkách let i bezpečné dodávky energie pro budoucí generace. Výhodnost a smysl investic do vodních elektráren ještě umocňuje sucho a obecně nejisté klimatické podmínky posledních let. Díky modernizacím totiž elektrárny vyrobí stejný objem elektřiny z nižšího množství stále vzácnější vody.

Až 100 kubíků vltavské vody za vteřinu protéká při plném nasazení soustrojím TG1 vodní elektrárny Slapy při výrobě elektřiny. S pomocí vody se točí 35 tunové oběžné kolo turbíny, tato energie je přenášena na 250 tunový rotor generátoru o průměru cca 5,2 metru a vzniká ekologická energie, která následně v době odběrových špiček zamíří ke spotřebitelům. Aktuálně je tato část druhé nejvýkonnější elektrárny vltavské kaskády mimo provoz, ale na konci srpna bude všechno jinak. Dobře nakročeno je k tomu po aktuálním spuštění opraveného rotoru do šachty generátoru. Převoz rotoru HG byl zajišťován dvojicí mohutných stropních jeřábů (každý o nosnosti 125 tun) spřažených speciální traverzou, na které je rotor zavěšen.

,,Modernizace soustrojí TG1 v celkové hodnotě více než 150 milionů korun prodlouží jeho životnost o další desítky let, přispěje ke zvýšení účinnosti až o čtyři procenta a zvýší roční objem výroby o 10 milionů kWh. Díky tomu vyrobíme stejné množství elektřiny z nižšího objemu vody, což v rámci opatření proti suchu znamená výrazné úspory cenné tekutiny," rekapituluje ředitel Vodních elektráren ČEZ, a. s., Petr Maralík.

Veškeré důležité části soustrojí byly postupně vyzdviženy k opravám nebo je zcela nahradily nové efektivnější prvky vyrobené na základě nejnovějších technických poznatků. Poprvé v historii byl také proveden vnitřní ochranný nátěr ve více než 50 metrovém ocelovém tlakovém přivaděči k turbíně. Celá akce vyjde na více než 150 milionů korun. Voda prošlá soustrojím TG1 pak opět zamíří znovu vyrábět ekologickou elektřinu do níže položených Štěchovic.

,,Při komplexní modernizaci jsme vyměnili komoru oběžného kola, nástavec savky, turbínu a regulaci turbíny. V elektročásti došlo k opravě statoru generátoru, pólů rotoru i chladicího okruhu blokového transformátoru. Modernizované soustrojí bude také jednoznačně ekologičtější, protože zvýšení tlaku v ovládací hydraulice bude znamenat snížení objemu olejové náplně o 95 procent. Z tisícovek litrů oleje se tak dostáváme pouze na stovky litrů," vypočítává hlavní body modernizace Monika Šišková, specialistka programu obnovy zařízení Vodních elektráren ČEZ.

Soustrojí TG1 vodní elektrárny Slapy bylo poprvé přifázováno na energetickou síť před téměř 65 lety - 26. září 1955. Od té doby vyrobila celá elektrárna úctyhodných 18,7 miliardy kWh elektřiny, tj. množství, které by celou dnešní Českou republiku udrželo v chodu 111 dní nebo všechny současné středočeské domácností po dobu 10 let. Slapská hydrocentrála je však především zdrojem špičkové elektřiny, kterou je schopná dodávat během 136 vteřin od povelu, a podílet se tak na řízení výkonové bilance celostátní energetické soustavy.

,,Elektrárna Slapy loni dodala do sítě 236 milionů kWh, a pokryla tak roční spotřebu 70 tisíc domácností ve středních Čechách. V provozu je podle potřeb energetického dispečinku, zejména v ranní a večerní odběrové špičce," sčítá hlavní přínosy hydrocentrály František Fröhlich, vedoucí oddělení provoz vodní elektrárny Slapy, který na elektrárně pracuje více než 20 let.

Víte, že...

• trojice slapských soustrojí byla postupně přifázována do sítě od října 1954 (TG3) do září 1955 (TG1), převzetí do trvalého provozu následovalo od listopadu 1955 (TG1) do listopadu 1956 (TG3)?
• náklady na výstavbu celého vodního díla Slapy činily 614,144 mil. Kčs?
• Slapská elektrárna je v rámci celé Vltavské kaskády unikátní - strojovna elektrárny je umístěna přímo v tělese hráze pod čtyřmi přelivy a to včetně, veškerých pomocných provozů, vnitřní rozvodny 110 kV, rozvodna 22 kV, transformátorů, atd.?
• početní stav personálu slapské elektrárny poklesl z cca 80 v době jejího spuštění téměř šestinásobně? Dnes tvoří tým obsluhy 14 specialistů. Průběžné snižování je ovlivněno zejména automatizací provozu a přechodem na dálkové řízení z dispečinku vodních elektráren ve Štěchovicích.
• trojice soustrojí s Kaplanovými turbínami zaručuje elektrárně celkový instalovaný výkon 144 MW, který jí řadí na druhé místo v rámci celé vltavské kaskády? (VE Orlík disponuje instalovaným výkonem 364 MW, VE Lipno I má 120 MW)
• na vyrobení 1 kWh elektřiny spotřebuje slapská elektrárna 8 m³ vody?
• podle potřeby celostátní energetické soustavy je možné řídit slapskou elektrárnu přímo z centrálního dispečinku vodních elektráren ve Štěchovicích?
• spolu s elektrárnou ve Vraném byly Slapy jedinou elektrárnou tzv. Vltavské kaskády, která nebyla poškozena povodní v roce 2002 a vydržela v kritických dnech v provozu?

Technická data

Přehrada s elektrárnou Slapy

Vodní elektrárna Slapy je umístěna na vodní nádrži Slapy na Vltavě, asi 25 km jižně od Prahy. Patří mezi první elektrárny budované po II. světové válce. Byla budována od roku 1949 a spuštěna do provozu v roce 1956.

Elektrárna využívá gravitační hráze, tj. hráze stojící a udržované na daném místě vlastní vahou. Hráz je posazena na místě zvaném Svatojánské proudy do skalních stěn v úzké soutěsce. Na hrázi jsou dobře patrná čtyři přelivová pole s uzávěry 15x8 m, která slouží k odtoku vody v čase povodní. Kromě toho má hráz dvě základové výpusti Johnson pro prvotní fázi odtoku vody v případě zvýšení hladiny vody v horní nádrži v období silných dešťů.

V elektrárně jsou instalované tři Kaplanovy turbíny pro spád 56 metrů o celkovém výkonu 3 x 48 MW. Voda je přiváděna k turbínám třemi ocelovými přivaděči o průměru 5 m uzavíratelnými na vtoku ocelovými rychlouzávěry s hmotností 32 tun. Každý turbogenerátor má vlastní řídící systém a po přifázování do sítě jsou pomocná zařízení turbogenerátoru napájena z pomocného generátoru. Elektrická energie z generátorů o napětí 10,5 kV je vyváděna přes transformátory do rozvoden 22 a 110 kV. Tyto rozvodny se na rozdíl od jiných elektráren nacházejí přímo v hrázi elektrárny. Rozvodna 110 kV je ve venkovním provedení. Výkon z rozvoden je vyveden kabelovým kanálem na portály na kopci.

Elektrárna pokrývá především špičkové výkony a je dálkově regulována z centrálního dispečinku ve Štěchovicích. V případě havarijních stavů je však možné ovládat elektrárnu místně. Plného výkonu je elektrárna schopna dosáhnout za 136 s.